[发明专利]一种双马来酰亚胺预浸料的制备方法

说明书

本发明涉及一种双马来酰亚胺预浸料的制备方法，解决现有酰亚胺增韧双马树脂及其预浸料体系中增韧组分相容性差以及工艺性差的难题；本发明以双马树脂的共聚单体为溶剂合成酰亚胺改性的双马来酰亚胺，将酰亚胺链段直接反应到双马来酰亚胺的分子链中，然后溶解于烯丙基化合物中，并配合未改性的双马来酰亚胺获得预浸料树脂体系，之后涂膜并与纤维增强体预浸复合，制备双马来酰亚胺预浸料。本发明的预浸料树脂体系制备工艺合理，在保持改性复合材料高耐热与高韧性的同时，显著提高了聚酰亚胺与双马来酰亚胺树脂体系组分间的相容性，有效改善了预浸料制备的工艺性，保证了预浸料质量的均一稳定。

技术领域

本发明属于复合材料的制备领域，特别涉及一种双马来酰亚胺预浸料的制备方法。

背景技术

预浸料是树脂基体与增强纤维的组合物，是制备复合材料的中间体；其要求树脂基体在预浸料连续生产和使用过程中具有均一性，不出现分相等影响产品质量的情况；另外还需具有适当的工艺性，在加热涂膜和复合工序后还具有一定的粘性和柔韧性。

聚酰亚胺与双马来酰亚胺具有相似分子结构，用其增韧双马树脂的方法已经被证实能够在不降低耐热性能前提下改善双马树脂的韧性，在高端预浸料领域中具有广泛的应用。中国专利(CN102492298B)公开了一种改性聚醚酰亚胺/双马来酰亚胺树脂及其制备方法，其通过添加端氨基超支化聚硅氧烷增容剂，增容剂中氨基分别与双马来酰亚胺和聚醚酰亚胺反应达到增容效果，以防止在预浸料制作和应用过程中聚醚酰亚胺析出，但是通过后期化学反应形式提高相容性会导致树脂体系凝胶时间变短，粘度变大，限制了预浸料的适用期。中国专利(CN1098879C)公开了一种聚醚酰亚胺改性双马树脂的方法，其将聚醚酰亚胺颗粒完全熔解在树脂体系中，获得韧性改善的双马树脂体系，但是其获得的双马树脂室温下发脆，制得的预浸料表面僵硬，操作性欠佳。

发明内容

本发明为了解决现有酰亚胺增韧双马树脂及其预浸料体系中增韧组分相容性差以及工艺性差的问题，提供一种增韧且不分相的双马来酰亚胺树脂基体及其预浸料的制备方法。

本发明提供一种双马来酰亚胺预浸料的制备方法，其包括以下步骤：A：酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂合成：在干净的反应釜内，首先按比例加入二元胺、二酐和烯丙基化合物，在N2保护下，将物料升温至170～240℃，反应0.5～18.0小时，生成端胺基的聚酰亚胺；然后将体系降温至100℃～140℃，按比例加入双马来酰亚胺树脂进行扩链反应，反应0.5～5.0小时，获得酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂；其中，二元胺、二酐和双马来酰亚胺树脂物质的量的比为二元胺、二酐和双马来酰亚胺树脂的摩尔比为(n+1)：n：m，n＞0，m≥2，烯丙基化合物占生成聚酰亚胺反应三者加料总质量份数的50～99％；合成端胺基的聚酰亚胺分子量为5000～8万，控制酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂在180℃凝胶时间为10～1000秒；B：改性双马来酰亚胺树脂基体制备：将烯丙基化合物置于反应釜中，加入A中酰亚胺改性双马来酰亚胺树脂加热溶解完全，再加入未改性的双马来酰亚胺树脂预混均匀，获得预浸料用改性双马来酰亚胺树脂基体；其中，烯丙基化合物与(A+B)中合计双马来酰亚胺的物质的量比为0.6～1.3；C：双马来酰亚胺预浸料制备：将上述B中改性双马来酰亚胺树脂基体涂膜，并与增强纤维或织物预浸复合，获得双马来酰亚胺预浸料。

所述本发明步骤A中的二元胺为二氨基二苯甲烷、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4'-氨基苯氧基)苯中的一种或几种。

所述本发明步骤A中的二酐为二酐为双酚A型二醚二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐、3,3',4,4'-二苯醚四酸二酐、2,3,3',4'-联苯四酸二酐和2,2'-双(3,4-二羧苯基)六氟丙烷四酸二酐中的一种或几种。

所述本发明中的烯丙基化合物为二烯丙基双酚A、双酚A双烯丙基醚、二烯丙基双酚S、烯丙基甲酚和烯丙基苯酚中的一种或几种。